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マメ科植物から土壌細菌 「根粒菌」 の窒素固定に必要な遺伝子を発見  化学肥料不使用に道  





 愛知教育大の菅沼教生教授(植物生理学)らの研究チームが、マメ科植物から土壌細菌「根粒菌」の窒素固定に必要な遺伝子「FEN1」を発見した。マメ科植物は、化学肥料に頼らなくても生育に必要な窒素を「根粒菌」との共生で獲得できる。今回の発見が、マメ科以外の植物にも応用できれば、化学肥料を減らした省エネ農業実現の可能性がある。26日付英科学誌ネイチャーで発表される。

200911281141.jpg



 マメ科植物には「根粒菌」が感染し、根に球状の組織「根粒」を作る。菌が、空気中から窒素を取り込む「窒素固定」の働きをする。

 菅沼教授らは、マメ科植物のミヤコグサのうち、「根粒」はできるが窒素を取り込めない変異体と、正常なものとを比較解析した。結果変異体の方では「FEN1」遺伝子が機能していないことが分かった。さらに、FEN1が、窒素固定に必要な有機化合物ホモクエン酸の生産に関与していることも分かった。

侮日新聞
http://mainichi.jp/select/science/news/20091126k0000m040148000c.html





3 :名無しのひみつ:2009/11/26(木) 19:12:54 ID:Bb4n4Idh
根粒菌をつかった栽培方法は昔からやっていただよね?蓮華草もその一つ。

6 :名無しのひみつ:2009/11/26(木) 19:25:51 ID:Bb4n4Idh
>>3
昔は米栽培の前に蓮華草を植えていたんだけど、面倒くさいから化学肥料を使うようになった。



4 :名無しのひみつ:2009/11/26(木) 19:20:03 ID:OlslW4FF
稲とか、肥料食いのトウモロコシとかに使えると面白そう。


5 :名無しのひみつ:2009/11/26(木) 19:23:03 ID:WAiPtf7p
マメ科の植物が肥料が少なくても育つのには、ちゃんと理由があったんだね。


8 :名無しのひみつ:2009/11/26(木) 19:33:05 ID:eLGGY3dA
マメな研究が実を結んだんだな。


10 :名無しのひみつ:2009/11/26(木) 19:35:50 ID:IwiX4Uyt
根粒菌などの一部の例外をのぞいて、土壌に含まれる窒素のほとんどは鳥のウンコが由来。

12 :名無しのひみつ:2009/11/26(木) 19:53:55 ID:BVz/fIfI
>>10
鳥はどうやって、その窒素を手に入れるんだ?



11 :名無しのひみつ:2009/11/26(木) 19:52:47 ID:jk7fVRLA
この遺伝子欲しい。


14 :名無しのひみつ:2009/11/26(木) 19:56:22 ID:X5CL230a
これは肥料を少なくすることで環境に優しく、エコな話ではあるが実際活用しようとすると当然遺伝子組み換え作物になるわけで、また文句言い出す人も多そうだな。

57 :名無しのひみつ:2009/11/28(土) 11:53:31 ID:CMhChkLX
>>14
文句言い出すか否かは、全てマスゴミ様の気分しだい。
支持率60%を維持させる凄腕なんだぜ?



15 :名無しのひみつ:2009/11/26(木) 20:16:16 ID:PNj8Au6I
他国や過去に見つけた事実を言葉を変え、さも自分らが発見したかのような発表はどうかと思う。

21 :名無しのひみつ:2009/11/26(木) 21:06:45 ID:X5CL230a
>>15
ホモクエン酸は、窒素固定を行うニトロゲナーゼの活性中心である鉄・モリブデン補因子の構成要素である。ホモクエン酸シンターゼ(HCS)をコードする NifV は、さまざまなジアゾ栄養生物で同定されているが、マメ科植物との共生関係でのみ効率的な窒素固定を行うリゾビウム属の細菌(根粒菌)の多くはこれをもたない。今回我々は、マメ科モデル植物であるミヤコグサ( Lotus japonicus )の FEN1 遺伝子が、共生窒素固定で根粒菌の NifV の欠如を補っていることを明らかにする。

Fix - (窒素固定を行わない)ミヤコグサ変異体 fen1 が形成する根粒は、形態が正常でありながら窒素固定能をほとんど示さない。その原因遺伝子 FEN1 は、酵母( Saccharomyces cerevisiae )のHCS欠損変異を補う能力をもつことにより、HCSをコードすることが明らかとなった。

ホモクエン酸は、野生型ミヤコグサ根粒には大量に含まれていたが、窒素固定能をほとんどもたない fen1 変異体の根粒には存在しなかった。FEN1 または Azotobacter vinelandii の NifV を導入した Mesorhizobium loti を接種すると、 fen1 変異体根粒の窒素固定能が回復した。

外部からホモクエン酸を供給した場合にも、根粒菌バクテロイドのニトロゲナーゼ de novo 合成により、 fen1 根粒の窒素固定活性が回復した。今回の結果は、内部共生細菌のニトロゲナーゼ系の効率的で持続的な形成に宿主植物細胞由来のホモクエン酸が必須であることを示しており、共生窒素固定におけるマメ科植物と根粒菌との相補的で不可欠な協力関係の分子基盤を明らかにしている。


で、どの辺が過去に見つけた事実とやらなんだ?


51 :名無しのひみつ:2009/11/28(土) 08:10:42 ID:CM2GnDl/
>>21
単にnifVを持ってる根粒菌を使えば良いって話ではないの?BradyでもnifV持ってる株はいくつかあるよ。



16 :名無しのひみつ:2009/11/26(木) 20:20:33 ID:2ex6z/Ho
もう、どんどん組み替えてこうぜ、そうするしか生き残る道はないって。


17 :名無しのひみつ:2009/11/26(木) 20:28:16 ID:b36Bt5tg
根粒って、植物が自分で作ってそこに根粒菌を呼び込むって聞いたんだけど「感染」なの?
植物が枯れる前には根粒は無くなって、根粒菌は土壌に放たれてるってのも聞いたんだが…


18 :名無しのひみつ:2009/11/26(木) 20:51:00 ID:9pnuRhoa
確か「奇跡のリンゴ」の木村秋則氏の本にも大豆、撒くと効果があると書いてある!


19 :名無しのひみつ:2009/11/26(木) 20:59:20 ID:UIOAESeI
リンもカリもなしに肥料不要とな。


22 :名無しのひみつ:2009/11/26(木) 21:12:10 ID:pkxnUuFF
現状では大豆栽培なんかは窒素肥料を使うのかな?詳しい人教えて下さい。

25 :名無しのひみつ:2009/11/27(金) 03:10:17 ID:fwrrVSGH
>>22
日本での大豆栽培には窒素肥料が使われている。他の作物に比べれば少ないけど根瘤菌がカバーできる窒素分は全体の70%と位と言われている。

アメリカなんかでは大豆に窒素肥料は使われないけど、米やコーンの後に植えることが多いから、その際に施肥した残留分が、それをまかなっていると思われる。


29 :名無しのひみつ:2009/11/27(金) 06:48:59 ID:sr5CFuQ1
>>25
だが実際大豆生産に寄与している窒素は全体の30%がせいぜい、根粒菌がクエン酸回路の面で植物に寄生していることは既報多数光合成産物をバリバリ食い散らかすからイネには応用できない。



23 :名無しのひみつ:2009/11/26(木) 21:30:33 ID:I2Fd+GTN
窒素肥料についてはこれで解決するかも知れないが、リンなんだよ問題は…


26 :名無しのひみつ:2009/11/27(金) 03:11:10 ID:n8GfYwfd
炭酸マグネシウムと共にばっ気して金網上に析出させる技術というのはある。


28 :名無しのひみつ:2009/11/27(金) 04:13:40 ID:CviouptS
化学肥料不使用はもののたとえなんだろうな、マメ科植物も根粒菌にエサやって窒素固定して貰ってるわけで、タダで窒素肥料分をいただけるわけじゃあない。


31 :名無しのひみつ:2009/11/27(金) 16:33:23 ID:0JsGN7Sd
連作障害で植えられなくなるものが増えたりしないの?

32 :名無しのひみつ:2009/11/27(金) 19:07:47 ID:EHBUg4JF
>>31
連作障害と窒素固定は別の話じゃないかな?

確かに遺伝子導入したナスとかをマメ科の後に植えると、連作障害起きてしまう可能性もなくはないが、窒素以外の要素も大きいのでそうそう単純な話じゃないと思う。



33 :名無しのひみつ:2009/11/27(金) 19:21:32 ID:Is2wp7n2
日本は米国の肥料輸出禁止と中国の吊り上げで、農業はもうダメだと思ってたが…


34 :名無しのひみつ:2009/11/27(金) 21:43:11 ID:JjjvLoYn
窒素に限らず無機肥料ばんばん与えて、そのほとんどが垂れ流されてる現状の農法をまずは変えないとね。


35 :名無しのひみつ:2009/11/27(金) 22:13:52 ID:XduTHjV/
これは地味にハーバーに次ぐ大発見じゃないか?


36 :名無しのひみつ:2009/11/27(金) 22:43:07 ID:CviouptS
マメ科の作物は連作障害でダメになるものがあるようだが、クズとかアピオスなら連作障害ないでしょう。


37 :名無しのひみつ:2009/11/27(金) 22:44:37 ID:1k6n+ACo
窒素なんかよりリン酸の方が需要高い。


39 :名無しのひみつ:2009/11/27(金) 23:04:29 ID:Ogxxggw5
リン鉱石禁輸問題の解決にはならないのか、昨今肥料高すぎだと農家の知り合いが嘆く嘆く。

44 :名無しのひみつ:2009/11/28(土) 00:52:51 ID:T9ykPqD/
>>39
リンは戦略物資らしいからねぇ。日本でも下水処理場から効率的にリンを取り出すプロジェクトやろうとしているけど、科学素人、権力者気取りの事業仕分け人に整理されるかもしれない。



41 :名無しのひみつ:2009/11/27(金) 23:36:09 ID:7nPkyCzd
鶏糞最高。


42 :名無しのひみつ:2009/11/28(土) 00:13:09 ID:6w3C4NBL
藍色細菌のnif遺伝子のオルソログとは違うのか?


46 :名無しのひみつ:2009/11/28(土) 01:32:14 ID:I51DGuF2
海水からリン取れるような技術があれば日本最強。


47 :名無しのひみつ:2009/11/28(土) 03:10:39 ID:pAqlqSpz
海水よりヘドロや汚水はリンだらけだし、海水からだってリンを得ることはどこの国の技術でもできる。
採算に合わないだけで…

49 :名無しのひみつ:2009/11/28(土) 04:53:44 ID:JovDcbG9
>>47
下水からリン肥料
http://gesui.city.fukuoka.lg.jp/sewer/environment/use.html


50 :名無しのひみつ:2009/11/28(土) 07:19:31 ID:LN6SJz+q
>>47
泥を漁る習性のある鯉をヘドロで養殖すればいいエサ要らずでいいぞ?
ヘタに用途考えるから採算とか言うハメになる、田畑にまいて肥料にすればいいだけ。


53 :名無しのひみつ:2009/11/28(土) 09:17:10 ID:c93lNtH/
>>50
そういえばたしか海水からウランとかレアメタルとかを採るという話もあったよな?
その辺の技術とかと併用したらどうなんだろうな。



48 :名無しのひみつ:2009/11/28(土) 03:23:54 ID:ttySqVKi
遺伝子導入して牛や豚、鶏、人間なども窒素固定をできるようにするか、あるいは胃腸内の細菌として共生できるものを育種し培養して導入すれば、食料生産性が高まったり、飢えが減少できるかもしれない。


52 :名無しのひみつ:2009/11/28(土) 08:34:19 ID:oruDR/Yi
向日葵は自分で栄養を集めてくるんだよね。だから、向日葵を植えた後に野菜を作るといいって聞いた。


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11501 :  2009.11.28 Sat 13:44  

肥料(リン鉱石)輸入大国である日本にはとっても重要な技術だ…

戦略物資って言うにはややオーバーかもしれないけど、開発出来れば
肥料代の削減など、農家の人にかなり恩恵のある事なのは間違いない

順調に進めば、工業化農業で栽培出来る食物の幅も大きく広がるかも
  • #t.g1Q/p.
  • 名無し隊員さん 
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11502 :  2009.11.28 Sat 13:58  

オフェンスアーマー?
  • #-
  •   
  • [URL]
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11503 :  2009.11.28 Sat 14:04  

レンホウ:「化学肥料じゃダメなんですか?」
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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11504 :  2009.11.28 Sat 14:21  

アルファルファと一緒に作物育てたらいいのかな?
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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11505 :  2009.11.28 Sat 14:48  

>>11501
本来はそういう視点で語られるべき問題なんだよな。
エコやら無農薬で健康やら自然と共生やらと胡散臭いクッションを置かないと食いつかない人が多すぎて困る。
さじ加減間違えるとあっという間に「科学の傲慢」扱いされるしさ。
  • #-
  • 依存症さん@_@ 
  • [URL]
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11506 :  2009.11.28 Sat 16:37  

一時期自分もこの研究しようと思ったけど辞めちゃった。
どうせ「遺伝子組み換え作物」なんてラボの外に出してもらえないんだもの。
有用な技術も使えないこんな世の中じゃ・・・
  • #JalddpaA
  • やじうま名無しさん 
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11507 :  2009.11.28 Sat 16:42  

窒素固定とリン鉱石は話が別なのでは?
どの道窒素はハーバー法で固定できるわけだし。

この研究を否定するわけでも、硫安が要らなくなるという主張に反論するわけでもないけどさ。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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11508 :  2009.11.28 Sat 17:01  

連作障害の予防にマメ科の赤つめ草や蓮華植えてたよね~
ホント昔の人ってすごいよね!

まさに温故知新
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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11510 :  2009.11.28 Sat 18:00  

その辺の窒素と水素を高温高圧にして触媒で反応させれば
窒素固定できて食糧問題は解決じゃね?
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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11512 :  2009.11.28 Sat 18:03  

ハル・クレメントがアップを始めました
  • #-
  • 名無し隊員さん 
  • [URL]
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11514 :  2009.11.28 Sat 18:33  

さっそく韓国がパクリに来る予感!
  • #-
  • 冷めてない名無しさん 
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11515 :  2009.11.28 Sat 19:37  

醗酵堆肥が一番いい。
野積みじゃなく、定期的に混ぜるヤツ
でもその施設は場所と金がかかる。
田舎はそういうのに国費を投入すればいいのにやれ温水プールやらなんちゃら記念館だの・・・
  • #-
  •    
  • [URL]
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11516 :  2009.11.28 Sat 19:48  

侮日新聞?
  • #-
  • 名無しさん 
  • [URL]
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11518 :  2009.11.28 Sat 20:44  

化肥を減らす、省エネ、ねえ。
見かけ口当たりのいい言葉だけ使っちゃって…
根粒菌がどうやって窒素固定を行うか解ってんのか?
マメ科植物の光合成産物使うんだぞ。発酵効率が化肥に使うエネルギー越えられんのかいな。余計エネルギー使いそうなんだが。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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11519 :  2009.11.28 Sat 21:11  

11510
ハーバー乙、

窒素を作るために寄生してる作物の炭水化物を横取りするけどそれこそ遺伝子をいじくって光の利用効率を上げれば横取り分を相殺してさらにあまりあるんでは。天然ガスとそれを熱源にして有機窒素をつくるより効率はいいと思う。
  • #UOADKF9g
  • VIPPERな名無しさん 
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11521 :  2009.11.28 Sat 23:34  

本当に難しいのは根粒を形成する所。
その後はたいしたことない。
窒素肥料不使用なんてまだまだ。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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11522 :  2009.11.29 Sun 00:41  

自力で窒素固定して育つ麦とか、漫画であったけど。
地力が完全になくてもどこでも育っちゃうような、米・麦・トウモロコシが作れれば、世界の食糧事情って相当よくなりそうな気がする。
  • #-
  •   
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11528 :  2009.11.29 Sun 13:46  

芋と豆と大根とねぎ、、
自分で簡単に栽培できるね
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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11557 :  2009.11.29 Sun 20:15  

 肥料の輸入が絶えることは無いが、対策考えないと無制限に値段を
吊り上げられそう。
 ヨーロッパでは根瘤バクテリアが定着しないため、大豆生産が採算
に合わないそうだけど、誰か理由知っている?
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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11560 :  2009.11.29 Sun 23:09  

窒素の生産って、大気中から取れるやん。

必要なのは燐だろが。あと石油。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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